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IGS / SIZ energie+ an der TUBS stefan.plesser@stw.de 06./07.07.2017 1
AMEV Empfehlung
Technisches Monitoring
als Instrument zur Qualitätssicherung
This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020
research and innovation programme under grant agreement No. 680529.
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Dr.-Ing. Stefan Plesser
Leiter der Arbeitsgruppe Energie- und
Qualitätsmanagement
IGS – Institut für Gebäude und Solartechnik
Stellv. Leiter SIZ energie+
TU Braunschweig
energydesign braunschweig GmbH
Geschäftsführender Gesellschafter
synavision GmbH, Aachen
Geschäftsführender Gesellschafter
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Heizung
Einzelraum-regelung
GA
Kühlung
Heizung
Sonnenschutz
Lüftung
BMA
Rauchmelder
+ -
23 °C
800 ppm
Konzept und Qualität
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Qualitätsrisiken für die Gebäudeperformance
Bauherr
Planer Errichter Betreiber
• Unpräzise Vorgaben über geschuldete Leistungen
• Überforderung (Kompetenzen und Kapazitäten)
• Unvollständige Leistungen, Leistungen von Dritten (Sub-Sub-…)
• Keine effektive Prüfrolle
• Unklare und unvollständige Vorgaben der Fachplanung
• Insbesondere in der GA keine ausreichenden definierten Prüfmethoden
• Starke Personalabhängigkeit
• Keine oder zu späte Anmeldung von Bedenken
• Mangelhafte Anlagen, mangelhafte Dokumentation, mangelhafte Einweisung
• Überforderung (Kompetenzen und Kapazitäten)
• Keine Servicelevel für das Betreiben von Gebäuden
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Aktuelle Entwicklungen
VDI 6026: Dokumentation in der Technischen Gebäudeausrüstung – Inhalte und
Beschaffenheit von Planungs-, Ausführungs- und Revisionsunterlagen (2008)
VDI 6039: Inbetriebnahmemanagement für Gebäude – Methoden und
Vorgehensweisen für gebäudetechnische Anlagen (2011)
VDI 6041: Technisches Monitoring von Gebäude und gebäudetechnischen
Anlagen (2017)
AMEV TM: Technisches Monitoring (August 2017)
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Aktuelle Entwicklungen: VDI 6041
• „Unter technischem Monitoring versteht man das Erfassen, die Speicherung,
die Visualisierung und die Auswertung von Zustands- und Prozessgrößen von
Gebäuden und gebäudetechnischen Anlagen.“
(VDI 6041, Seite 3)
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VDI 6041, Seite 3 / 34 VDI 6041, Seite 3
Aktuelle Entwicklungen: VDI E 6041
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VDI 6041, Seite 5
Aktuelle Entwicklungen: VDI E 6041
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Aktuelle Entwicklungen: VDI 6041
• „Unter technischem Monitoring versteht man das Erfassen, die Speicherung,
die Visualisierung und die Auswertung von Zustands- und Prozessgrößen von
Gebäuden und gebäudetechnischen Anlagen.“
(VDI 6041, Seite 3)
(VDI 6041, Seite 4)
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VDI 6041, Seite 19
Aktuelle Entwicklungen: VDI E 6041
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VDI 6039, Seite 11 / 19: Rolle des IBM
Aktuelle Entwicklungen: VDI 6039
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Herausforderungen und Ziele
• Gebäude und gebäudetechnische Anlagen sind so
komplex, dass die traditionelle Aufgabenverteilung und
gegenseitige Kontrolle durch Planer ↔ Errichter keine
ausreichende Qualität mehr sichert.
• Wir brauchen eine neutrale Instanz, die Qualität prüft:
• Ziele erfasst
• Prüfmethoden definiert
• Messwerte erfasst
• Leistungserbringung prüft
• Bewertungen erstellt
• Die AMEV Technisches Monitoring definiert hierzu
ein Leistungsbild, dass wirksam, robust, wirtschaftlich
und skalierbar in die Praxis eingeführt werden kann.
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AMEV Technisches Monitoring
„Die […] AMEV-Empfehlung zum Technischen Monitoring soll dazu
beitragen, an den Schnittstellen zwischen der Planungs- und Bauphase
und der ersten Nutzungsphase die angestrebte Qualität, insbesondere
der Gebäudetechnik, zu sichern. Darüber hinaus wird darauf abgezielt,
die Voraussetzungen für einen energieeffizienten, funktions- und
bedarfsgerechten Gebäudebetrieb zu schaffen.
…
Aufgabe des TM ist dabei die Prüfung der Leistungsfähigkeit von
Gebäuden und Anlagen.“
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AMEV Technisches Monitoring: Organisation
Die AMEV TM definiert explizit ein konkretes Leistungsbild
für Technisches Monitoring.
Bauherr
Fachplaner / Errichter
TM-Dienstleister
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AMEV Technisches Monitoring – Modulares Leistungsbild LPH 3
Sichtung der Unterlagen der Entwurfsplanung.
Ableiten der für das Gebäude und die zu berücksichtigenden Anlagen relevanten Prüfgrößen
sowie der entsprechenden Zielwerte
Ergänzung der Mess- und Zählerkonzepte einschließlich aller Schnittstellen und
Übergabeformate.
Entwicklung von Vorgaben für die Datenbereitstellung und Datenübergabe.
Erstellung eines Ablaufplans bezüglich der TM-Dienstleistungen
Mitwirkung bei der Festlegung der Zuständigkeiten und Verantwortlichkeiten des TM-Dienstleisters
Erstellung des Monitoring-Konzepts mit allen vorgenannten Angaben und Übergabe an die
Fachplaner.
Optional:
• Prüfung der Vorentwurfsplanung, insbesondere auf die Erläuterung der wesentlichen
fachübergreifenden Prozesse, Randbedingungen und Schnittstellen sowie die Integration der
technischen Anlagen.
• Prüfung der Entwurfsplanung auf Übereinstimmung der ermittelten Bedarfswerte mit den in der
Vorentwurfsplanung erarbeiteten Lösungen sowie den allgemeinen Zielsetzungen des Bauherrn.
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AMEV Technisches Monitoring – Modulares Leistungsbild LPH 3
Beispiel Entwurfsplanung – RLT Zentralgerät, Dachaufstellung
Defizit: Fehlende Darstellung der Konditionierungsstufen im RLT Gerät
VDI 6026 S.18 - Entwurfsplanung
Anlagenbeschreibung - Entwurf
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Strömungsrichtung
• Fachplanung: In Ausführungsplanung wird KVR falsch herum eingezeichnet
• Errichter: Übernahme in W&M-Planung, Einbau erfolgt planungskonform, aber
technisch falsch. Zudem falsche Einstellung des Volumenstroms.
Aktuelle Entwicklungen: VDI E 6041
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AMEV Technisches Monitoring – Modulares Leistungsbild LPH 5
• Fortschreibung und Detaillierung des Monitoring-Konzepts
AMEV Technisches Monitoring – Modulares Leistungsbild LPH 8
• Fortschreibung und Detaillierung des Monitoring-Konzepts
• Prüfung und Feststellung, ob die Voraussetzungen für einen Probebetrieb gegeben sind
• Auswertung und Bewertung der aus dem Probebetrieb erhaltenen Betriebsdaten in Bezug auf die
Erreichung der Zielwerte.
• Erstellung eines Monitoring-Berichts.
• Weiterführung im Regelbetrieb
Optional:
• Begleitung der gewerkeübergreifenden Funktions- und Leistungstests in Abstimmung mit den
ausführenden Firmen und Fachplanern.
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AMEV Technisches Monitoring – Weitere Bausteine
• Standard LV-Texte für
• Die Durchführung von Probebetrieben
• Die Erfassung und Übergabe von Betriebsdaten
• Mindestdatensätze für die Erfassung von Betriebsdaten
• Für Gebäude
• Für einzelne Anlagen
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AMEV Technisches Monitoring –
Definition Probebetrieb DIN EN ISO 16484-1:2011-03, Seite 26
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AMEV Technisches Monitoring – Weitere Bausteine
Was fehlt? • Voraussetzung: Anlagen müssen im
Automatikbetrieb betriebsfähig sein
• Spezifikation Datenexport (Format,
Bereitstellung, Intervall, Anzahl
Datenpunkte etc. inkl. Test)
• Anlagen, die geprüft werden (Anzahl, Typ)
• Art und Umfang der Prüfung
• Freigabe zur Durchführung wird vom
Bauherr erteilt
• Zeitpunkt für die Datenübergabe
• Zuständigkeit für die Auswertung der Daten
• Stundenaufwand für Errichter
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AMEV Technisches Monitoring – Methoden
Mindestdatensatz Gasbrennwertkessel
- 15-minütige Momentanwerte
- Übergabe als csv-Datei für die Dauer des Probebetriebs ist
Abnahmevoraussetzung Prüfgrößen Gasbrennwertkessel
(zu berücksichtigen ab einer Nennleistung
> 50 kWth)
Zielwert Anmerkung
Gasverbrauch Maximalw ert Zählerstand [m³] Bew ertung als Monats- oder Jahresw erte
Erzeugte Wärmemenge Maximalw ert Zählerstand [kWh] Bew ertung als Monats- oder Jahresw erte
Nutzungsgrad therm. (Mindestw ert) Mindestw ert Berechnung [-] Bew ertung pro Tag
Betriebsstunden - Zählerstand [h]
Betriebsstarts - Zählerstand [Anzahl]
Betriebsstarts je Betriebsstunde
alt. Betriebsdauer je Betriebsstart
Maximalw ert
alt. Minimalw ertBerechnung [-] Bew ertung pro Tag
Vorlauftemperatur Sollw ert und Toleranz Messung [°C] Bew ertung pro Tag
Rücklauftemperatur Sollw ert und Toleranz Messung [°C] Bew ertung pro Tag
Abgastemperatur Maximalw ert Messung [°C] Bew ertung pro Tag
Kondensatmenge Mindestw ert Zählerstand [°C] Bew ertung pro Tag
Außenlufttemperatur - Messung [°C]ggf. zusätzlich für die Regelung notw endige
Umrechnungen, z.B. als gleitender Mittelw ert
Messung [Einheit]
Prüfgrößen Gasbrennwertkessel
(zu berücksichtigen ab einer Nennleistung
> 50 kWth)
Zielwert Anmerkung
Gasverbrauch Maximalw ert Zählerstand [m³] Bew ertung als Monats- oder Jahresw erte
Erzeugte Wärmemenge Maximalw ert Zählerstand [kWh] Bew ertung als Monats- oder Jahresw erte
Nutzungsgrad therm. (Mindestw ert) Mindestw ert Berechnung [-] Bew ertung pro Tag
Betriebsstunden - Zählerstand [h]
Betriebsstarts - Zählerstand [Anzahl]
Betriebsstarts je Betriebsstunde
alt. Betriebsdauer je Betriebsstart
Maximalw ert
alt. Minimalw ertBerechnung [-] Bew ertung pro Tag
Vorlauftemperatur Sollw ert und Toleranz Messung [°C] Bew ertung pro Tag
Rücklauftemperatur Sollw ert und Toleranz Messung [°C] Bew ertung pro Tag
Abgastemperatur Maximalw ert Messung [°C] Bew ertung pro Tag
Kondensatmenge Mindestw ert Zählerstand [°C] Bew ertung pro Tag
Außenlufttemperatur - Messung [°C]ggf. zusätzlich für die Regelung notw endige
Umrechnungen, z.B. als gleitender Mittelw ert
Messung [Einheit]
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1. Spezifikation der Ziele und des Ablaufs der Probebetriebe • Für das gesamte Gebäude z.B.
Stromverbrauch pro Jahr Max. 1.500.000 kWh/a
• Für Anlagen und Räume
Arbeitszahl Min. 4,5 Systemtemperatur Kennlinie ± 1K CO2-Gehalt Max. 1.200 ppm
… teilw. Ergänzung in den Leistungsverzeichnissen
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Heizung
Einzelraum-regelung
GA
Kühlung
Heizung
Sonnenschutz
Lüftung
BMA
Rauchmelder
+ -
23 °C
600 ppm
1. Spezifikation der Ziele und des Ablaufs der Probebetriebe
Raum: • Temperatur(-bereich) • CO2-Grenzwert • Regelungskonzept
Lüftungsgerät: • Betriebszeiten • SFP • Zulufttemperatur
Heizung: • Systemtemperaturen • Nutzungsgrad Kessel • …
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1. Spezifikation der Ziele und des Ablaufs der Probebetriebe • Definition der Prüfgrößen • Festlegung der Mess- und Datentechnik (GA) • Beschreibung von Voraussetzungen für die und des Ablaufs der Probebetriebe
(DIN EN ISO 16484-1) • Datenspeicherung und –übergabe in spezifizierter Form
Ergänzung der Leistungsverzeichnisse
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2. Monitoring der Probebetriebe • Anmeldung des Probebetriebs durch den Errichter • Nachweis der Voraussetzungen (Datenübergabe) • Freigabe zum Probebetrieb durch den Bauherrn • Durchführung des Probebetriebs („hands off“, ggf. mit definierten Lastsituationen) • Übergabe der Daten an das TM • Bericht bzw. Mängelprotokoll
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3. Monitoring des Regelbetriebs • Kontinuierliche Überwachung des Betriebs • Nachführung von Anlagenparametern
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AMEV Technisches Monitoring – Perspektiven
• TM ab Bausumme > 2 Mio. €
• Durchführung mit eigenem Personal oder
einem unabhängigem Dritten (nicht Planer,
Errichter, Betreiber)
• Fokus auf Probebetriebe mit zwingender
Übergabe von Betriebsdaten
• Praxis-Workshops ab September 2017
(Interesse? stefan.plesser@stw.de )
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